超深竖井爆破掘进围岩损伤规律数值模拟研究

摘要

为了分析爆破荷载作用下超深竖井围岩损伤演化规律，基于三山岛金矿西岭副井爆破施工实践，采用数值模拟的方法，基于ANSYS/LS-DYNA重启动技术，根据爆破设计方案，利用等效爆炸荷载方法，分别对四种地应力(15 MPa、30 MPa、45 MPa和60 MPa)和四种侧压系数(1.0、1.25、1.5和2.0)条件下超深竖井爆破掘进围岩损伤进行数值计算；分析竖井围岩损伤效应，研究地应力与侧压系数对竖井围岩损伤范围的影响。数值计算结果表明：随着地应力的增大，损伤区域受到明显抑制作用，地应力从15 MPa增加到60 MPa,损伤区域的半径从5.75 m减小到3.4 m;随着侧压系数的增大，爆破损伤区域体现出各向异性，损伤区域向较大地应力方向集中。研究成果为控制竖井围岩爆破损伤提供理论基础。

关键词

超深竖井 / 爆破掘进 / 损伤规律 / 数值模拟 / 等效荷载